El Instituto de Química-Física Rocasolano es un centro de investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) orientado fundamentalmente a la experimentación. Dispone de una notable capacidad para la implantación, desarrollo y modificación de técnicas físicas para el estudio de la Química Estructural y de la Reactividad, aplicables tanto a sistemas atómicos o moleculares sencillos en fase gas (combustión, contaminación, etc.), como a sistemas supramoleculares de considerable complejidad (cristales, vidrios, materiales cerámicos, etc.).
Como apoyo fundamental a su trabajo, el Instituto cuenta con una solución de computación paralela basada en sistemas Intel. En concreto, se trata de un cluster compuesto por un servidor Xeon Dual a 2,4 GHz con 2 Gb de RAM y 18 Gb+76 Gb de disco UW-SCSI, y unidad de almacenamiento externo SuperStore USB2 de 230Gb; tres nodos de cálculo también Xeon Dual con 2Gb de RAM y 18Gb de disco UW-SCSI; y once nodos de Cálculo Pentium III Dual (800 MHz) con 512 Mb de RAM y 18 Gb de disco.
La interconexión de los sistemas se realiza mediante un conmutador Intel 460T de 24 bocas, Fast Ethernet 100 Mbps entre nodos de cálculo y conmutador, conexión a 1 Gbps entre el servidor y el conmutador (tarjeta Intel PRO/1000) y se garantiza mediante una red Myrinet con switch Myricom M2M-SW16 y tarjetas Myrinet de 32 bits.
Enrique Lomba, investigador del CSIC y responsable del sistema computacional, explica las razones de la elección de este sistema. El tipo de trabajo que desarrollamos en el Instituto lleva asociado un cálculo muy intensivo. De todas las soluciones posibles optamos por el cálculo paralelo con memoria distribuida, los clusters, frente a la memoria compartida, que es más cara. Investigando un poco lo que hacen otros grupos, nos decidimos por una solución de cálculo distribuido suministrada íntegramente por Servicios Informáticos Europeos.
El proyecto data del año 1998, aunque no se obtuvo financiación hasta el año 2000, fecha en la que se montó la primera instalación con cuatro máquinas Pentium III a 800 MHz, y basado en dos tipos de redes, una para compartir datos y para comunicar los sistemas operativos de las máquinas y luego, el elemento clave, fue la red de alta velocidad Myrinet, que por el momento es la que ofrece las mejores prestaciones para cálculo paralelo en este tipo de instalaciones, según pudimos comprobar en las pruebas que realizamos.
Con ayudas económicas posteriores se ha ido mejorando la instalación, que de hecho, sigue en proceso de renovación. En concreto, se ha actualizado el servidor y tres máquinas que trabajan con Xeon duales, y el resto de los nodos se mantienen de momento con los primitivos Pentium III, a pesar de lo cual, siguen dando un rendimiento de cálculo muy importante si se trabaja con cálculo en paralelo,según Lomba.
En el capítulo de software, Linux es el protagonista tanto como sistema operativo como en las aplicaciones. En cálculo científico el Instituto desarrolla entre el 70 y el 80 por ciento del software.
En esta combinación de Intel y Linux el precio es una de las de las principales ventajas, ya que llega a representar una sexta parte de lo que sería una solución similar de otros fabricantes como Silicon Graphics, Sun o HP. La flexibilidad es la otra cualidad. conocemos el hardware y el software y lo manejamos según nuestras necesidades, sin depender de terceros. Además, cuando renovamos los sistemas, podemos aprovechar, y de hecho así lo hacemos, los componentes para construir sistemas personales que se aprovechan, por ejemplo, para ofimática.
Positiva también es la capacidad de funcionamiento ininterumpido del cluster, y su escalabilidad, ya que permite añadir máquinas o potencia en las mismas de una forma muy sencilla.
Lo más caro de esta solución es Myrinet, pero mientras que se mantenga en el estándar PCI, y mientras las CPUs no desborden la capacidad de comunicación de un Gb por segundo, es la mejor solución, afirma Lomba, quien muestra su satisfacción con el funcionamiento de los sistemas: El sistema es muy estable. Ha estado funcionando durante cuatro meses ininterrumpidamente y de forma intensivamente sin una sola parada ni para mantenimiento.
De cara al futuro la idea del responsable del Instituto es ir migrando todos los elementos del cluster a 64 bits, si la ayuda económica por parte de la Administración se mantiene.
